天然药物化学实验指导书.doc

天然药物化学实验指导书制药工程专业生物科学与工程学院2010年1月天然药物化学实验须知 一、每次实验以前，必须预习本实验内容，了解其操作程序和理论要点，切勿盲目进行实验，实验时须准备记录薄一本，随时正确记录每一实验应记的项目。如原料用量，实验时发生的现象，反应结果，产品数量、熔点、沸点、产品纯度等，以作写正式报告的依据。 二、实验所得产品，如不供下一实验用，应交给指导老师，并注明品名、数量、组别、姓名、日期。 三、实验规则 1实验时不能阅读与本实验无关的书籍，不要高声谈笑，也不能擅自离开，严禁在实验室内吸烟及吃东西。 2实验室要经常保持整齐清洁，桌上不要乱放无用的仪器与药品。火柴杆、废纸等不要乱抛在地上、废酸、碱液应倒入污水缸中，易燃烧及易挥发的废液应倒入水槽中，并立即用水冲掉。 3药品、仪器都是国家财产，须节约爱护使用，若有损坏，应填写仪器损坏单，报告指导教师，及时领取，并酌情赔偿。 4试剂、药品、公用用具，使用后立即放回原处，不可乱放，并应注意不可盖错试剂瓶塞，以免污染试剂。 5装有易燃性液体的瓶子，不得放在灯火近旁。 6加热乙醇、乙醚、石油醚、苯等易挥发可燃的液体时，应使用装有冷凝管的烧瓶，在水浴上进行加热，加热前应放入沸石12粒，或一端封死的毛细管，防止爆沸冲击，若在加热时未放沸石则应冷却后再加，不可热时追加，添加溶剂时应离开火源，稍冷后再添，并应重新加入沸石。 7实验过程中，万一遇见溶液着火，应立即用石棉布或其他物品把它盖上，使其隔绝空气而熄灭。 8实验完毕后，应将用过的仪器洗刷洁净放好，并应指定值班人员将实验室打扫干净，污水缸的废液拿到室外适当地方处理埋掉，离开实验室时，应检查门、窗、水电是否关好。 9严禁将实验室内的仪器、药品携带室外。 以上须知清严格遵照执行。实验一大黄中蒽醌类化合物的预试大黄为蓼科大黄属植物掌叶大黄(Rheum Palmatum L)，唐古特大黄(Rtanguticum Maxim)或药用大黄(Rofficinale Baill)的根茎，主要含蒽醌类化合物，有泻下和抗菌作用，为常用中药之一。 一、实验目的 l、掌握梯度pH萃取法和提取分离大黄中各种蒽醌甙元的原理及实验方法。 2、了解蒽醌类化合物的颜色反应及色谱检查方法。二、实验原理1、大黄中主要成分的物理性质：1)、大黄酸(Rhein)mp3212)、大黄素（Emodin）mp25463)、芦荟大黄素(Aloe-emodin)mp22354)、大黄酚(Chrysophanol)mp19365)、大黄素甲醚（Physcion）mp2037其甙有大黄酸葡萄糖甙mp 266；大黄素葡萄糖甙mp 189；芦荟大黄素葡萄糖mp 239；大黄酚葡萄糖甙mp245；大黄素甲醚葡萄糖甙mp 235；番泻甙A、B、C、D、E等。2.实验原理本实验是根据大黄中的蒽醌类甙元成分能溶于氯仿的性质，采用氯仿提取，又利用羟基蒽醌类化合物酸性强弱不同，用pH梯度法进行分离。具有羧基或多个位酚羟基的蒽醌可溶于5碳酸氢钠溶液；具有一个位酚羟基的蒽醌可溶于5碳酸钠溶液，只具有位酚羟基的蒽醌，酸性弱，只溶于氢氧化钠溶液。通过蒽醌类化合物的颜色反应及色谱检查。三、实验样品、器材及试剂 1、 样品：大黄 标准品：大黄酸，大黄素，芦荟大黄素，大黄酚，大黄素甲醚2、器材：恒温水浴锅，1000毫升园底烧瓶，各种烧杯，冷凝回流装置，500mL分液漏斗，抽滤瓶，旋转蒸发仪，硅胶G薄层板（510cm），层析缸，纱布，PH试纸，紫外灯。3、试剂：氯仿、20H2SO4、5NaHCO3，5Na2CO3，0.25NaOH ，5NaOH，甲醇，乙醇，乙酸乙酯，丙酮，冰醋酸，醋酸镁。 四、实验内容(一)大黄中蒽醌甙元的提取分离 1、大黄中蒽醌甙元的提取：取大黄粗粉50克置于1000毫升园底烧瓶中，加20H2SO4 30毫升，氯仿200毫升，水浴回流一小时，稍冷后过滤，滤出浸液，药渣再加20H2SO4 30毫升，氯仿200毫升，水浴回流45分钟，滤出浸液，合并所得浸液，残渣弃去，氯仿提取液于分液漏斗中，分出酸水层，得氯仿提取液。回收氯仿至剩余氯仿约l00毫升，用蒸馏水洗至pH6。 2、大黄酸的分离：将含有总蒽醌苷元的氯仿液100ml于500m1分液漏斗中，加5%NaHCO3溶液150m1充分振摇（注意防止乳化，下同），静置至彻底分层，分出碱水层置250m1烧杯中，在搅拌下滴加20盐酸至pH3，待沉淀析出完全后，过滤，沉淀干燥后，加冰醋酸10ml加热溶解，趁热过滤，滤液放置析晶，过滤，用少量冰醋酸淋洗结晶，得黄色针晶为大黄酸。 3、大黄素的分离：5%NaHCO3溶液萃取过的氯仿层，再加5碳酸钠溶液300ml振摇萃取，静置至彻底分层后，分出碱水层，在搅拌下用20盐酸酸化至pH3，析出棕黄色沉淀，抽滤，水洗沉淀物至洗出液呈中性，沉淀经干燥后，用15ml丙酮热溶，趁热过滤，滤液静置，析出橙色针晶，过滤后，用少量丙酮淋洗结晶，得大黄素。4、芦荟大黄素，大黄素甲醚和大黄酚混合物的分离：经Na2CO3提取过的氯仿液，再用5NaOH溶液提取四次(80、60、40、40毫升)，合并NaOH液，用盐酸中和至不再析出沉淀，析出黄色沉淀，抽滤，水洗，70烘干，称重。 5、芦荟大黄素的分离：4得沉淀物溶于少量氯仿(约30毫升)，用025NaOH溶液提取三次(20、10、10毫升)，合并提取液用盐酸中和至中性，析出棕黄色沉淀，抽滤，70烘干，用少量乙酸乙酯重结晶，析出棕黄色针晶为芦荟大黄素，抽滤，烘干，称重。 6、大黄素甲醚和大黄酚混合物的分离：经0.25NaOH提取过的氯仿液，再用5NaOH提取三次(20、10、10毫升)，合并提取液，用盐酸中和至中性，析出黄色沉淀，抽滤。水洗，70烘干，用少量乙酸乙酯重结晶，得大黄素甲醚和大黄酚混合物，抽滤，烘干，称重。 (二)颜色反应及色谱检查 l、取以上各产物少量，分别于试管中，加5NaOH溶液数滴，观察颜色变化。 2、取以上各产物少量，分别于试管中加浓H2SO4数滴，观察颜色变化。 3、取以上各产物少量，分别于试管中，加少量甲醇溶解，再滴加醋酸镁的甲醇溶液数滴，观察颜色变化。 4、薄层色谱： 吸附剂：硅胶G板，105，活化二小时。 展开剂：氯仿乙酸乙酯醋酸(4：1：0.2) 检品：各产物的乙醇液 显色：可见光下观察色斑，紫外灯下观察萤光斑点。 四、实验说明及注意事项 1、大黄中蒽醌的存在形式以结合状态为主，游离状态的仅占小部分，为了提高游离蒽醌的得率，在提取过程中采取酸水解和萃取相结合的方法。 2、两相萃取时，不可猛力振摇，只能轻轻旋转摇动，时间可长一些，以免造成严重乳化现象而影响分层，氯仿液用水洗时，尤其易乳化，可加入氯化钠盐析，使两层分离。五、实验报告六、思考题 1大黄中5种羟基蒽醌化合物的酸性和极性大小应如何排列？为什么？ 2pH梯度法的原理是什么？适用于哪些中药成分的分离？ 3大黄蒽醌苷元的纸层析鉴别用什么作展开剂和显色剂？4蒽醌类化合物的薄层色谱分析用什么作吸附剂，展开剂和显色剂？ 5蒽醌类与醋酸镁显色反应的必要条件是什么？其颜色反应与羟基所在的位置有何关系？实验二从黄连中提取、分离黄连素黄连为毛莨科植物黄连Coptis chinemsis Franeh、三角叶黄连Coptis deltoidea CYcheng et I-Isiao或云连Coptis tecta wal1的干燥根茎，为清热类药物，味苦、性寒，具有清热燥湿、泻火解毒等功效。其主要成分是黄连素(berberine，Ber)，又名小檗碱。属异喹啉类生物碱，化学结构有分子型和离子型两种，其结构中的季铵氮为整个分子的碱性中心，可以形成盐酸盐和硫酸盐。黄连素在临床中一直作为非处方药用于治疗腹泻，一种常用的抗菌药，对菌痢、肠炎、上呼吸道感染等疾病有良好的疗效。现代药理学研究证实，黄连素具有显著的抗心力衰竭、抗心律失常、降低胆固醇、抑制血管平滑肌增殖、改善胰岛素抵抗、抗血小板、抗炎等作用，故临床应用较多。 一、实验目的 l、了解小檗碱，小檗胺的结构与性质，掌握提取分离方法。 2、了解小檗碱，小檗胺的鉴识反应及薄层色谱鉴别。 二、实验原理 黄连素，又名小檗碱(Berberine) 黄色针晶，能缓缓溶于水(1：20)、乙醇(1：100)，易溶于热水及热乙醇，难溶于乙醚、石油醚、苯及氯仿。 本实验的提取分离原理是：小檗碱的硫酸盐易溶于水，小檗碱的盐酸盐难溶于水，因此，将植物原料用稀H2SO4溶液浸泡，然后用石灰乳调至pHl2左右，小檗碱游离而溶于水，并用盐酸调pH8左右时，小檗碱成难溶性的氯化小檗碱而析出。三、 验样品、器材及试剂 1、样品：黄连 标准品：黄连素（小檗碱）2、器材： 1000毫升三角瓶，各种烧杯，纱布，抽滤瓶，硅胶G薄层板（510cm），层析缸，PH试纸。3、试剂：碘，碘化铋钾、0.2H2SO4，30HCl，甲醇，乙醇，乙酸乙酯，醋酸，醋酸镁，石灰乳，NaCl，氨水，蒸馏水。 三、实验内容 (一)小檗碱的提取分离 取黄连粗粉100克，置1000毫升三角瓶内，加700毫升0.2(VV)的H2SO4溶液浸泡24小时，纱布过滤，再用400毫升酸水同法提取一次，合并两次滤液于大烧杯内，搅拌下加人石灰乳至pHl2，静置30分钟，抽滤，滤液中加入计算量(8WV)的NaCl，静置，待沉淀完全后，滴加浓HCl至PH885，于80热水中保温半小时，静置，抽滤，所得沉淀于60以下干燥，称重，置100毫升烧杯中，加入30倍量蒸馏水，加热至沸，趁热抽滤，滤液内含小檗碱，沉淀为小檗胺的粗品。 (二)精制：趁热向上述滤液中滴加浓盐酸，调pH至2，静置氯化小檗碱沉淀析出，抽滤，60以上干燥，称重，计算得率(不得低于0.2) (三)薄层色谱层析板：硅胶G板，110，活化半小时。展开剂：氯仿甲醇氨水(15：4：0.5)样品：氯化小檗碱乙醇液 氯化小檗碱标准品液显色：碘蒸汽或改良碘化铋钾 四、实验说明及注意事项： 1、用硫酸浸泡时，硫酸的浓度以0.2为宜，此时生成的硫酸小檗碱在水中溶解度较大，若加入过量，小檗碱就